1.智能制造S3MART-改变传统生产

塑料机械是最为传统的机械工业领域，在新的Industry 4.0时代，塑料机械将要满足新的智能制造需求，来实现最为个性化的生产需求，从智能制造的角度来说它必须满足S3MART的要素需求：

(1).简单易用Simplicity-对于机器的使用者而言，机器必须更为简单的设计，易于操作、易于学习、并且对于模具的更换具有自适应能力，机器的生产需求变化自动的软件参数调整。

Standard标准化，这代表机器必须遵循国际标准，包括EUROMAP的接口、PLCopen的统一编程接口、IEC61508的安全标准与规范等，而Safety也将是智能制造系统所需要具备的能力，这是智能制造时代所必须具备的能力，我们将在第3个小节阐述。

(2).模块化机器设计(Modularity)，对于不同的生产而言，机器的硬件、软件模块化可以使得适应变化的需求更为容易，这要求低耦合、高内聚的软件设计思想配合。

(3).可用性 (Availability)：适合于变化的生产能力，一机多能，产品参数变更亦可自适应;

(4).稳定与可靠(Reliability)稳定与可靠：对于任何工业生产装备而言，这个毋庸置疑。

(5).工艺Know-How(Technology)：对于OEM而言，必须确保其内置于行业工艺Know-How，而无需生产企业自行设计和开发工艺库，这对自动化也是同样如此。

更为“S3MART”的设备-使得传统的塑料机械焕发新的生机，这正是Industry 4.0赋予的意义，更为有利可图的制造业。

2.机器互联降低运营成本并提升效率

(1)集群管理与品质

设备集群的意义在于能够为生产提供相应的生产数据，包括设备的生产进度、产品生产周期、设备的使用效率数据、当机时间、产品品质数据、报警信息(控制、驱动、I/O等)、能耗数据等。这些生产数据包含了生产品质相关、运行效率、能耗，能够为生产者提供全面的设备运营管理的生产决策支持。

图1-智慧工厂集群管理功能规划

(2)机器人/机械手与注塑机的融合

机器人与机械手更多被纳入并与注塑机、吹瓶设备的互联，这些互联会让生产变得更为灵活，尤其是机器人、机械手在取产品给其它生产单元时候将生产进行了集成，这个时候，机器人带给了生产更大的柔性，在工业4.0时代，集成的生产以适应变化的生产需求，机器人会根据产品的规格和空间几何尺寸对制成品进行有效的堆放，这些都提高了生产效率。

图2-塑料工业集成生产系统

(3)能源优化

能源优化是对于生产者更为关注的参数，因为这将影响工厂长期运营的成本，对于4.0时代，能耗问题也是必须考虑的，因为有大量的加热、油压供应驱动方面的能耗，如果能够降低1%的能耗对于一个常年数百台机器的工厂而言，这个节能空间也将是巨大的。

3.安全必须予以考虑

在工业4.0与智能制造的规划下，设备将集群生产以获得最大的效率及制造中的灵活性，必须基于互联的设备集群，然而，在新的生产模式下，一个设备的安全将会引发其它设备的操作节拍、产品协同速度与位置等的变化，当出现安全相关动作后，所有的设备必须同时获得该设备的状态信息，以能够保持协同，因此，安全将不仅仅牵扯到安全动作的机器本身，因此，需要一个集成安全架构来为所有互联的设备提供处理的通信。

openSAFETY是目前唯一具有该能力的安全应用协议，其具有的以下特质使得它能够胜任4.0时代的智能制造过程：

(1).独立于总线的安全应用协议：它能够提供在不同的总线上运行，这使得不同总线的设备如PRFINET、CANopen、POWERLINK、Ethernet/IP等均可以纳入同一安全域，使得不同机器可以进行安全相关数据的通信。

(2).集成安全设计：它是基于集成而非分立的继电器逻辑设计，可以通过降低速度SLS、及SLS@TCP、STO等来实现对安全的保障同时机器的运行，不损失机器的可用性。

(3).它具有最大的开放性：作为一个开源技术，openSAFETY为机器的开发者提供了一个可用的免费资源，降低其工程消耗和产品的灵活性设计。

图3-机器人安全集成

注塑机、机器人、AGV小车、机械手等将在塑料工厂为生产进行协同，并且将与其它的加工设备如冲压、裁切、组装、打码等进行工作，必须在同一安全架构下才能最大的实现安全与协同的同时保障。

注塑机将不单单是自身的独立运行，而是作为一个安全集成对象纳入到安全生产系统中，若无法具有满足IEC61508的功能安全能力，该设备将会降低系统的安全性到0—因为，安全系统的性能等级决定于最短的那块板，这往往使得缺乏安全机制的设备无法被纳入到终端用户的生产系统，从而损失良好的业务机会。